一种无线充电设备的制作方法

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1.本发明涉及充电技术领域，尤其涉及一种无线充电设备。

背景技术：

2.随着无线充电技术的发展，电子设备可以通过无线充电设备进行充电。无线充电设备将电能转换成无线电力信号，并将无线电力信号传输至待充电的电子设备中，实现无线充电功能。一对多无线充电技术是指一个无线充电设备可以为多个电子设备进行无线充电。
3.在无线充电过程中，电子设备设置于无线充电设备的位置不同，电子设备进行无线充电的功率不同。电子设备的发射线圈与无线充电设备的发射线圈之间偏移距离越小，电子设备的无线充电的功率越大。通常情况下，用户将电子设备设置于无线充电设备上时，很难让电子设备的发射线圈与无线充电设备的发射线圈之间偏移距离最小。因此，无线充电设备无法以最大功率为电子设备进行无线充电，严重影响用户的体验。

技术实现要素：

4.为了解决上述的问题，本技术的实施例中提供了一种无线充电设备，无线充电设备根据线圈检测电路的各个检测线圈的感应信号，计算出各个电子设备放置于无线充电设备的位置。无线充电设备驱动各个发射线圈移动到各个电子设备放置于无线充电设备的位置，减小电子设备的接收线圈与无线充电设备的发射线圈之间偏移距离，提高无线充电设备的无线充电的功率。无线充电设备再次驱动各个驱动发射线圈按照设定路径移动，并实时接收各个发射线圈与电子设备间的通信信号。无线充电设备将发射线圈移动到发射线圈与电子设备间的通信信号强度最大的位置，让电子设备的接收线圈与无线充电设备的发射线圈之间偏移距离最小，无线充电设备的无线充电功率达到最大。
5.为此，本技术的实施例中采用如下技术方案：
6.第一方面，本技术提供一种无线充电设备，包括：线圈检测电路和多个驱动模组，线圈检测电路包括多个检测线圈，每个驱动模组包括发射线圈，每个驱动模组分别用于带动发射线圈移动，其中：响应于线圈检测电路的多个检测线圈的感应信号，无线充电设备从多个驱动模组中选择一个驱动模组移动至电子设备的下方并为电子设备充电。
7.该实施例中，无线充电设备内设置有线圈检测电路、多个发射线圈和多个驱动模组。线圈检测电路包括有多个检测线圈。多个驱动模组分别设置于线圈检测电路的多个检测线圈下方。多个发射线圈分别设置于多个驱动模组。无线充电设备可以依次根据多个检测线圈的感应信号和多个发射线圈的通信信号，让检测到感应信号和通信信号的发射线圈的驱动模组带着发射线圈移动到各个电子设备的下方。无线充电设备可以同时为多个电子设备充电，提高无线充电设备的应用场景。
8.一种实施例中，多个驱动模组中相邻的两个驱动模组的可移动区域不在一个平面上，相邻的两个驱动模组的可移动区域的至少部分区域重叠。
9.该实施例中，无线充电设备内的多个驱动模组的可移动区域可以设置在不同的平面上，多个驱动模组的可移动区域可以重叠，可以减小无线充电设备的上表面的面积，有利于无线充电设备小型化。
10.一种实施例中，无线充电设备包括多个充电区域，多个充电区域分别对应多个驱动模组，每个充电区域的俯视投影下有至少一个检测线圈。
11.一种实施例中，多个充电区域中相邻的两个充电区域的部分检测线圈重叠。
12.该实施例中，无线充电设备的多个充电区域可以相互重叠，可以减小无线充电设备的上表面的面积，有利于无线充电设备小型化。
13.一种实施例中，无线充电设备包括多个充电区域，多个充电区域中相邻的第一充电区域和第二充电区域的至少部分区域重叠，多个驱动模组中相邻的两个驱动模组分别对应第一充电区域和第二充电区域，其中：响应于第一充电区域和第二充电区域的重叠区域放置有电子设备，第一充电区域对应的驱动模组优先于第二充电区域对应的驱动模组移动。
14.该实施例中，相邻的两个充电区域有部分区域重叠。相邻的两个充电区域中一个充电区域对应的驱动模组优先于另一个充电区域对应的驱动模组移动，可以避免相邻的两个驱动模组发生碰撞。
15.一种实施例中，根据多个驱动模组中发射线圈的感应信号，无线充电设备从多个驱动模组中选择一个驱动模组。
16.一种实施例中，被选择的驱动模组用于：沿第一方向移动发射线圈；响应于发射线圈在移动过程中的通信信号的强度与第一预设值的比较结果，停止移动发射线圈。
17.一种实施例中，无线充电设备包括控制单元，控制单元用于：响应于线圈检测电路的至少一个检测线圈的感应信号的强度大于设定阈值，从多个驱动模组中选择一个驱动模组。
18.该实施例中，无线充电设备可以响应于线圈检测电路的至少一个检测线圈的感应信号，确定出检测出无线充电设备的多个充电区域上的电子设备的数量，可以方便后续驱动相应数量的驱动模组工作，让发射线圈为各个电子设备充电。
19.一种实施例中，控制电路用于：控制被选择的驱动模组的发射线圈与电子设备的接收线圈建立通信连接。
20.一种实施例中，控制单元用于：响应于被选择的驱动模组中发射线圈的通信信号的强度大于第一预设值，控制多个驱动模组中的靠近电子设备的驱动模组停止移动。
21.该实施例中，无线充电设备可以响应于多个发射线圈沿第一方向移动过程中的通信信号的信号强度的变化，将发射线圈的感应信号变化值大于第一预设值的位置作为发射线圈与电子设备的接收线圈之间偏移距离最小的位置。此时，电子设备的接收线圈与无线充电设备的发射线圈之间偏移距离最小，无线充电设备的无线充电的功率可以达到最大。
22.一种实施例中，线圈检测电路包括激励电路、激励电容、选通电路、电压采样电路、模拟数字转换器和多个检测线圈，激励电路与激励电容电连接，用于响应激励信号，向激励电容传输电信号；选通电路与激励电容电连接，选通电路的多个输出端分别与多个检测线圈电连接，用于响应选通信号，并根据选通信号让激励电容输入的电信号按照设定规则依次输入各个检测线圈；电压采样电路与激励电容耦合，用于对激励电容进行电压采样；模拟
数字转换器与电压采样电路耦合，用于将电压采样电路输出的模拟信号转换成数字信号。
23.一种实施例中，检测线圈的半径小于无线充电设备的发射线圈与电子设备的接收线圈之间的通信半径；或者，检测线圈的边长的一半长度小于无线充电设备的发射线圈与电子设备的接收线圈之间的通信半径。
附图说明
24.下面对实施例或现有技术描述中所需使用的附图作简单地介绍。
25.图1为本技术实施例中提供的一种无线充电设备和电子设备的结构示意图；
26.图2为本技术实施例中提供的一种无线充电设备的框架示意图；
27.图3为本技术实施例中提供的一种无线充电设备的结构示意图；
28.图4为本技术实施例中提供的上壳体组件的上表面的各个充电区域的位置示意图；
29.图5为本技术实施例中提供的线圈检测电路的结构示意图；
30.图6(a)为本技术实施例中提供的充电区域的各个检测线圈的布局示意图；
31.图6(b)为本技术实施例中提供的充电区域的各个检测线圈的布局示意图；
32.图6(c)为本技术实施例中提供的充电区域的各个检测线圈的布局示意图；
33.图7(a)为本技术实施例中提供的相邻的两个充电区域的布局示意图；
34.图7(b)为本技术实施例中提供的相邻的两个充电区域的布局示意图；
35.图8为本技术实施例中提供的充电区域内目标检测线圈的布局示意图；
36.图9为本技术实施例中提供的驱动模组移动路径的示意图。
具体实施方式
37.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述。
38.在本技术的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
39.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是抵触连接或一体的连接；对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
40.在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以适合的方式结合。
41.图1为本技术实施例中提供的一种无线充电设备和电子设备的结构示意图。其中，无线充电设备100可以是便携式无线充电器、车载式无线充电器等。电子设备200可以为智能手表、手环、智能手机、无线耳机、平板电脑或笔记本电脑等。为便于描述无线充电设备100的发射线圈110或电子设备200的接收线圈210，图1中省略了无线充电设备100和电子设备200的其它电路或结构。
42.如图1所示，无线充电设备100包括多个发射线圈110。发射线圈110设置于无线充
电设备100内部上侧的表面。在一种实施例中，发射线圈110设置于无线充电设备100上侧外壳的内表面或者无线充电设备100内部的基板。即，表面可以是无线充电设备100上侧外壳的内表面或者无线充电设备100内部的基板。无线充电设备100的多个发射线圈110可以同时给多个电子设备200进行无线充电。
43.如图1所示，电子设备200包括接收线圈210。接收线圈210设置于电子设备200内部下侧的表面。在一种实施例中，接收线圈210设置于电子设备200下侧的外壳内表面或者电子设备200内部的基板。即，表面可以是电子设备200下侧的外壳内表面或者电子设备200内部的基板。电子设备200设置于无线充电设备100的上表面，电子设备200的接收线圈210可以与无线充电设备100的一个接收线圈210耦合，实现无线充电功能。
44.图1所示的无线充电设备100中发射线圈110具有多种实施例。发射线圈110的数量、位置关系、俯视截面的形状、结构等可以有多种组合方式，本技术在此不作限定。
45.本技术实施例中，无线充电设备100设置于桌面上时，“上表面”是指无线充电设备100与电子设备200接触的一侧的表面。无线充电设备100的上表面可以是用于承载电子设备200的基板，可以是无线充电设备100的壳体，以及其它结构件。本技术实施例中，表面可以是平面或曲面。以此类推，无线充电设备100中各个部件的上表面是指各个部件的背离桌面一侧的表面。“下表面”是指与“上表面”相对的表面。本技术实施例中，“朝上”是指无线充电时从无线充电设备100指向电子设备200的方向。“朝下”是指与“朝上”相反的方向。
46.如图1所示，无线充电设备100还包括多个充电区域120、多个驱动模组130和线圈检测电路140。充电区域120是指无线充电设备100为一个电子设备200进行无线充电的区域。多个驱动模组130分别对应多个充电区域120。多个发射线圈110分别设置于多个驱动模组130。线圈检测电路140包括多个检测线圈。本技术实施例中，无线充电设备100响应于线圈检测电路140的多个检测线圈的感应信号，无线充电设备100从多个驱动模组130中选择一个驱动模组130移动至电子设备200的下方并为电子设备200充电。
47.在一个实施例中，无线充电设备100的多个充电区域120中相邻的第一充电区域和第二充电区域的至少部分区域重叠，多个驱动模组130中相邻的两个驱动模组130分别对应第一充电区域和第二充电区域。无线充电设备100响应于第一充电区域和第二充电区域的重叠区域放置有电子设备200，第一充电区域对应的驱动模组130优先于第二充电区域对应的驱动模组130移动。
48.在一个实施例中，无线充电设备100的根据多个驱动模组130中发射线圈110的感应信号，从多个驱动模组130中选择一个驱动模组130。
49.在一个实施例中，无线充电设备100让多个驱动模组130中选择一个驱动模组130沿第一方向移动发射线圈110。无线充电设备100响应于发射线圈110在移动过程中的通信信号的强度与第一预设值的比较结果，停止移动发射线圈110。
50.如图2所示，无线充电设备100还包括控制电路150。控制电路140分别与多个发射线圈110、多个驱动模组130和线圈检测电路140电连接。
51.在一个实施例中，控制电路150响应于线圈检测电路140的至少一个检测线圈的感应信号的强度大于设定阈值，从多个驱动模组130中选择一个驱动模组130。
52.在一个实施例中，控制电路150控制所述被选择的驱动模组的发射线圈与所述电子设备的接收线圈建立通信连接。
53.在一个实施例中，控制电路150响应于被选择的驱动模组130中发射线圈110的通信信号的强度大于第一预设值，控制多个驱动模组130中的靠近电子设备200的驱动模组130停止移动。
54.本技术实施例中，电子设备200设置于无线充电设备100的上表面，控制电路150向线圈检测电路140发送检测信号。线圈检测电路140接收到检测信号后，让线圈检测电路140的检测线圈产生电信号。检测线圈的电信号与电子设备200的接收线圈210产生电磁感应，并将各个检测线圈的感应信号发送给控制电路150。控制电路150根据各个检测线圈的感应信号变化值和各个检测线圈的位置，确定出电子设备200设置于无线充电设备100的上表面的位置。
55.控制电路150根据位置信息确定电子设备200设置于无线充电设备100的上表面的位置，并向对应的驱动模组130发送驱动信号。驱动模组130根据驱动信号，将发射线圈110移动到电子设备200设置于无线充电设备100的上表面的位置，实现减小电子设备200的接收线圈210与无线充电设备100的发射线圈110之间偏移距离，提高无线充电设备100的无线充电的功率。
56.发射线圈110移动到电子设备200设置于无线充电设备100的上表面的位置后，发射线圈110与电子设备200的接收线圈210建立通信连接。控制电路150向驱动模组130发送驱动信号，让驱动模组130驱动发射线圈110按照设定规则移动。发射线圈110在移动的过程中，控制电路150接收电子设备200的接收线圈210反馈的信息。发射线圈110按照设定规则完成移动后，控制电路150根据电子设备200的接收线圈210反馈的信息，确定发射线圈110的移动方向。
57.控制电路150再次向驱动模组130发送驱动信号，让驱动模组130驱动发射线圈110按照移动方向移动。发射线圈110在移动的过程中，控制电路150接收电子设备200的接收线圈210反馈的信息。控制电路150将反馈的信息中信号强度最大时的发射线圈110的位置，作为发射线圈110与电子设备200的接收线圈210之间偏移距离最小的位置。此时，电子设备200的接收线圈210与无线充电设备100的发射线圈110之间偏移距离最小，无线充电设备100的无线充电功率达到最大。
58.图3为本技术实施例中提供的一种无线充电设备的结构示意图。如图3所示的无线充电设备300中，包括有上壳体组件310、线圈检测电路320、衬板330、多个发射线圈340、多个驱动模组350、控制电路360和下壳体组件370。其中，上壳体组件310和下壳体组件370是无线充电设备300的外壳。上壳体组件310与下壳体组件370耦合，构成腔体结构。线圈检测电路320、衬板330、多个发射线圈340、多个驱动模组350和控制电路360依次叠加在一起，并设置于腔体结构中。
59.如图4所示，上壳体组件310的上表面可以划分出多个充电区域311。每一个充电区域311可以设置一个电子设备200。本技术实施例中，上壳体组件310划分充电区域311的数量与发射线圈340的数量有关。每个充电区域311的俯视投影下设置有一个发射线圈340。电子设备200设置在一个充电区域311上，充电区域311的俯视投影下的发射线圈340可以与电子设备200进行无线充电。
60.在一个实施例中，各个充电区域311在上壳体组件310上排列方式不作限定。各个充电区域311在一条直线上排列，或者，各个充电区域311呈“十”字型排列，或者其它排列方
式。
61.在一个实施例中，上壳体组件310的充电区域311间彼此相连接，或者，上壳体组件310的相邻的两个充电区域311中有部分区域重叠，或者，上壳体组件310的相邻的两个充电区域311间存在隔离区域。
62.在一个实施例中，充电区域311的形状可以为规则形状，如可以矩形、圆形或其它形状。充电区域311的形状可以为不规则形状，本技术在此不作限定。
63.在一个实施例中，上壳体组件310的各个充电区域311的表面上可以设置有区别特征，如各个充电区域311的表面上涂附不同颜、各个充电区域311的表面设置不同的粗糙度、各个充电区域311的表面的高度不同、或其它区别特征。用户可以根据不同充电区域311上表面的区别特征，准确地将电子设备200设置在一个充电区域311上。
64.多个发射线圈320分别设置于驱动模组330上。本技术中，发射线圈320可以将电能转换成无线电力信号，并辐射出无线电力信号。电子设备200的接收线圈210在接收到发射线圈320的无线电力信号后，让发射线圈320为电子设备200进行无线充电。
65.在一个实施例中，发射线圈320与周围的电子设备200的接收线圈210建立通信连接后，发射线圈320与电子设备200的接收线圈210之间可以发送通信信号。无线充电设备300可以根据发射线圈320的通信信号的变化强度，确定发射线圈320与电子设备200的接收线圈210之间距离。
66.驱动模组330在接收到驱动信号后，可以驱动发射线圈320在无线充电设备300内部移动。驱动模组330可以让发射线圈320与电子设备200设置于无线充电设备300的上表面的位置间距离减小，实现提高无线充电设备300与电子设备200间无线充电的功率。
67.在一个实施例中，驱动模组330包括x轴驱动组件和y轴驱动组件。x轴驱动组件驱动发射线圈320移动的方向与y轴驱动组件驱动发射线圈320移动的方向相垂直或者接近垂直。
68.本技术实施例中，一个驱动模组330设置在一个充电区域311的下方。每个驱动模组330的可移动区域处在充电区域311的俯视投影区域内。本技术中，相邻的两个充电区域之间没有重叠，可以提高发射线圈320检测各个电子设备200的位置的准确性。
69.在其它实施例中，相邻的两个驱动模组330的可移动区域不在一个平面上时，每个驱动模组330的可移动区域可以超出充电区域311的俯视投影区域。相邻的两个驱动模组330对应的充电区域311可以重叠，可以减小无线充电设备300的上表面的面积，有利于无线充电设备300小型化。
70.衬板330设置在线圈检测电路320与各个发射线圈340之间。衬板330分别与线圈检测电路320和发射线圈340接触。线圈检测电路320和发射线圈340在工作时，线圈检测电路320的热量和发射线圈340的热量会传递到衬板330上，可以降低线圈检测电路320和发射线圈340的温度。本技术中，衬板330一般采用塑料、橡胶等绝缘且高导热材料制作而成。
71.线圈检测电路320设置在腔体结构中。线圈检测电路320与控制电路360电连接。线圈检测电路320在接收到控制电路360发送的检测信号后，让线圈检测电路320的检测线圈通入电信号。检测线圈的电信号与电子设备200的接收线圈210产生电磁感应后，线圈检测电路320将各个检测线圈的感应信号发送给控制电路360。
72.本技术实施例中，感应信号可以是指发射线圈320与电子设备200的接收线圈210
感应的电感值，也可以为谐振频率值或其它信号的数值。下面以电感值为例，介绍本技术的技术方案。
73.线圈检测电路320包括有多个检测线圈。本技术实施例中，线圈检测电路320的多个检测线圈接收到电信号后，可以与周围的电子设备200的接收线圈210产生电感效应。无线充电设备300可以根据线圈检测电路320的多个检测线圈的感应信号的变化强度，确定无线充电设备300的发射线圈320与电子设备200的接收线圈210之间距离。
74.如图5所示，线圈检测电路320包括多个检测线圈321、激励电路322、谐振电容323、线圈选通控制电路324、电压采样电路325、模拟数字转换器326、输入端1、输入端2和输出端3。其中，输入端1与激励电路322电连接。输入端2与线圈选通控制电路324的一个输入端电连接。谐振电容323串联在激励电路322的输出端与线圈选通控制电路324的另一个输入端之间。线圈选通控制电路324上设置有多个输出端口，分别与多个检测线圈321电连接。电压采样电路325的输入端耦合在谐振电容323上，电压采样电路325的输出端与模拟数字转换器326的输入端电连接。模拟数字转换器326的输出端与输出端3电连接。
75.输入端1与控制电路360电连接，用于接收控制电路360输出的激励信号，并将激励信号输入至激励电路322。检测信号包括激励信号。激励电路322中包括电压源和开关电路。开关电路串联在电压源与谐振电容323之间。开关电路接收到激励信号后，处于导通状态。电压源可以通过开关电路向谐振电容323输出电信号。
76.输入端2与控制电路360电连接，用于接收控制电路360输出的选通信号，并将选通信号输入至线圈选通控制电路324。检测信号包括选通信号。线圈选通控制电路324可以根据选通信号，选择设定的输出端口与谐振电容323电连接。谐振电容323的电信号可以通过设定的输出端口传输至检测线圈321。检测线圈321将电信号转换成无线电力信号，并辐射出无线电力信号。
77.在一个实施例中，电子设备200的接收线圈210与检测线圈321之间的距离小于设定的感应距离时，电子设备200的接收线圈210会感应到检测线圈321的无线电力信号。电子设备200的接收线圈210感应到无线电力信号后，产生自谐振。电子设备200的接收线圈210产生的自谐振会对检测线圈321输出的无线电力信号产生影响，让检测线圈321产生自谐振。检测线圈321产生的自谐振会让谐振电容323两端的电压发生变化。
78.电压采样电路325对谐振电容323两端的电压进行采样，并将采样电压输入到模拟数字转换器326中。采样电压是数值比较小的正弦交流电，且采样电压属于模拟信号。模拟数字转换器326是一种将模拟信号转换成数字信号的转换器。模拟数字转换器326在转换过程中，模拟数字转换器326将采样电压转换成固定幅值的矩形波的交流电。输出端3与控制电路360电连接，用于将模拟数字转换器326输出的数字信号输入到控制电路360中。
79.通常情况下，电子设备200的接收线圈210与无线充电设备300的发射线圈340之间建立通信连接，让电子设备200与无线充电设备300之间进行数据传输。电子设备200的接收线圈210与无线充电设备300的发射线圈340之间可通信的平面位置偏差在10mm以内。也即，电子设备200的接收线圈210与无线充电设备300的发射线圈340之间的通信自由度半径rf不大于10mm。在其它实施例中，电子设备200的接收线圈210与无线充电设备300的发射线圈340之间的通信自由度半径可以为任意数值，如自由度半径大于10mm。
80.线圈检测电路320的多个检测线圈321的形状相同，且检测线圈321的形状为圆形。
在其它实施例中，检测线圈321的形状可以为椭圆形、正方形等，本技术在此不作限定。
81.在一个实施例中，检测线圈321的半径小于电子设备200的接收线圈210与无线充电设备300的发射线圈340之间的最小的通信自由度半径r
f,min
。也即，检测线圈321的半径rc为：
82.rc＜r
f,min
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
83.在其它实施例中，检测线圈321的形状为正方形时，检测线圈321的边长的一半小于最小的通信自由度半径r
f,min
。
84.本技术实施例中，控制电路360可以根据线圈检测电路320的各个检测线圈321的电感变化值，计算出电子设备200设置于无线充电设备300的上表面的初步位置或初步位置设定范围内。检测线圈321的半径小于最小通信自由度的半径。
85.此时，控制电路360计算出的电子设备200设置于无线充电设备300的上表面的初步位置与电子设备200设置在无线充电设备300的上表面的实际位置之间的偏差小于最小的通信自由度半径，确保电子设备200的接收线圈210与无线充电设备300的发射线圈340之间可以建立通信连接。
86.线圈检测电路320的多个检测线圈321可以根据充电区域311进行划分。每个充电区域311均包括多个检测线圈321，且多个检测线圈处于充电区域311的俯视投影下方。一个充电区域311的多个检测线圈321用于检测上方的充电区域311上是否有电子设备200，以及检测设置于充电区域311的电子设备200的位置。
87.充电区域311的多个检测线圈321的排列方式可以为规则排列顺序，也可以为不规则排列顺序。在一个实施例中，如图6(a)所示，充电区域311包括m
×
n个检测线圈321。m、n均为大于2的正整数。线圈检测电路320的多个检测线圈321构成m行n列线圈矩阵。检测线圈321的形状为圆形，检测线圈321的半径小于电子设备200的接收线圈210与无线充电设备300的发射线圈340之间的最小的通信自由度半径r
f,min
。充电区域311的每个检测线圈321的中心坐标分为(xi，yj)。i＝1,2,3，
…
，m；j＝1,2,3，
…
，n。
88.在一个实施例中，如图6(b)所示，充电区域311包括多个检测线圈321。线圈检测电路320的多个检测线圈321构成m行。相邻两行的检测线圈321的数量可以不相同。相邻两行的检测线圈321之间交错排列。也即，第一行的第一个检测线圈321的中心、第三行的第一个检测线圈321的中心等奇数行的第一个检测线圈321的中心在一条直线上。第二行的第一个检测线圈321的中心、第四行的第一个检测线圈321的中心等偶数行的第一个检测线圈321的中心在一条直线上。奇数行的第一个检测线圈321的中心与偶数行的第一个检测线圈321的中心不在一条直线上。检测线圈321的形状为圆形，检测线圈321的半径小于电子设备200的接收线圈210与无线充电设备300的发射线圈340之间的最小的通信自由度半径r
f,min
。充电区域311的每个检测线圈321的中心坐标分为(xi，yj)。i＝1,2,3，
…
，m；j＝1,2,3，
…
，n+1。
89.在一个实施例中，如图6(c)所示，充电区域311包括m
×
n个检测线圈321。m、n均为大于2的正整数。线圈检测电路320的多个检测线圈321构成m行n列线圈矩阵。检测线圈321的形状为正方形，检测线圈321的边长小于电子设备200的接收线圈210与无线充电设备300的发射线圈340之间的最小的通信自由度的直径。充电区域311的每个检测线圈321的中心坐标分为(xi，yj)。i＝1,2,3，
…
，m；j＝1,2,3，
…
，n。
90.本技术实施例中，同一个充电区域311的多个检测线圈321处在同一个平面上，让
各个检测线圈321与电子设备200的接收线圈210在垂直方向上的距离相同，可以避免线圈检测电路320检测电子设备200的位置不准确。在其它实施例中，同一个充电区域311的多个检测线圈321可以处在不同的平面上。
91.线圈检测电路320的多个充电区域311可以处在同一个平面上，也可以处在不同的平面上。在一个实施例中，如图7(a)所示，线圈检测电路320包括充电区域601和充电区域602。充电区域601包括多个检测线圈321。充电区域602包括多个检测线圈321。充电区域601的多个检测线圈321与充电区域602的多个检测线圈321可以处在同一个平面上。充电区域601的检测线圈321与充电区域602的检测线圈321之间没有重叠。本技术中，充电区域601的检测线圈321与充电区域602的检测线圈321之间没有重叠，可以提高线圈检测电路320检测各个电子设备200的位置的准确性。
92.在一个实施例中，如图7(b)所示，线圈检测电路320包括充电区域601和充电区域602。充电区域601包括多个检测线圈321。充电区域602包括多个检测线圈321。充电区域601的多个检测线圈321与充电区域602的多个检测线圈321可以处在不同的平面上。充电区域601的部分或全部的检测线圈321与充电区域602的部分或全部的检测线圈321之间重叠。本技术中，充电区域601与充电区域602之间有部分或全部的检测线圈321重叠，可以减小无线充电设备300的上表面的面积，有利于无线充电设备300小型化。
93.控制电路350分别与多个发射线圈320和多个驱动模组330电连接。每个发射线圈340分别设置于驱动模组350上。驱动模组350在接收到驱动信号后，可以驱动发射线圈340在无线充电设备300内部移动。驱动模组350可以让发射线圈340与电子设备200设置于无线充电设备300的上表面的位置间距离减小，实现提高无线充电设备300与电子设备200间无线充电的功率。
94.本技术实施例中，一个驱动模组350设置在一个充电区域311的下方。在一个实施例中，每个驱动模组350的可移动区域处在充电区域311的俯视投影区域内。在其它实施例中，每个驱动模组350的可移动区域可以超出充电区域311的俯视投影区域。
95.在其它实施例中，相邻的两个驱动模组350的可移动区域不在一个平面上时，每个驱动模组350的可移动区域可以超出充电区域311的俯视投影区域。相邻的两个驱动模组350对应的充电区域311可以重叠，可以减小无线充电设备300的上表面的面积，有利于无线充电设备300小型化。
96.控制电路360分别与线圈检测电路320、各个发射线圈340和各个驱动模组350电连接。本技术实施例中，控制电路360向线圈检测电路320发送检测信号，让线圈检测电路320与电子设备200的接收线圈210产生自谐振。控制电路360接收线圈检测电路320的各个检测线圈的电感变化值，可以计算出电子设备200设置于无线充电设备300的上表面的初步位置。
97.本技术实施例中，控制电路360接收线圈检测电路320的各个检测线圈321的电感值，可以对检测线圈321的电感值进行处理。在一个实施例中，控制电路360在接收到各个检测线圈321的电感值后，计算出各个检测线圈321的电感变化值。控制电路360将各个检测线圈321的电感变化值与设定阈值进行比较。控制电路360将电感变化值小于设定阈值的检测线圈321剔除，保留电感变化值大于设定阈值的检测线圈321。控制电路360剔除电感变化值小于设定阈值的检测线圈321，可以减少其它物体的干扰，提高线圈检测电路320的准确性。
98.控制电路360可以是以线圈检测电路320的各个充电区域311为单位，分别检测各个充电区域311是否放置有电子设备200，以及电子设备200设置于无线充电设备300的上表面的初步位置。控制电路360接收到各个检测线圈321的电感值后，根据各个检测线圈321的电感变化值，确定电感变化值大于设定阈值的检测线圈。本技术中，电感变化值大于设定阈值的检测线圈，定义为目标检测线圈。
99.控制电路360根据各个目标检测线圈的位置信息，确定出每个充电区域311的目标检测线圈的充电区域311的数量是否为零。
100.在一个实施例中，控制电路360确定一个充电区域311的目标检测线圈的数量为零时，则该充电区域311内没有电子设备200。
101.在一个实施例中，控制电路360确定一个充电区域311的目标检测线圈的数量不为零时，则该充电区域311内有电子设备200。
102.控制电路360确定出每个充电区域311内是否有电子设备200后，可以根据每个充电区域311的目标检测线圈的电感变化值li，并结合自身预先存储的各个检测线圈321的中心坐标(xi，yi)，计算出各个充电区域311内的电子设备200的初步位置(xc，yc)。具体计算方式如下：
[0103][0104]
其中，i＝1，2，3，
…
，k。
[0105]
控制电路360可以根据线圈检测电路320的各个检测线圈321的分布情况，检测电子设备200的数量，以及电子设备200设置于无线充电设备300的上表面的初步位置。在一个实施例中，如图8所示，充电区域311包括有4
×
4个检测线圈。电感变化值大于设定阈值的检测线圈有检测线圈(2，2)、检测线圈(2，3)、检测线圈(2，4)、检测线圈(3，2)和检测线圈(4，3)。控制电路360根据符合条件的检测线圈的坐标，将各个检测线圈的中心依次连接，并判断各个检测线圈的中心连接后的图形是否为封闭图形。
[0106]
在一个实施例中，各个检测线圈321的中心连接后的图形为封闭图形，则各个检测线圈321上方的无线充电设备300的上表面设置有电子设备200。控制电路360根据线圈检测电路320的封闭图形的数量，确定电子设备200的数量。
[0107]
控制电路360确定出各个封闭图形后，可以根据各个封闭图形的每个充电区域311的各个目标检测线圈的电感变化值li，并结合自身预先存储的各个检测线圈321的中心坐标(xi，yi)，计算出各个电子设备200设置于无线充电设备300的上表面的初步位置(xc，yc)。
[0108]
本技术实施例中，线圈检测电路320的相邻充电区域311间至少有部分区域重叠。如果相邻的两个充电区域311的一个或两个的电子设备200设置于无线充电设备300的上表面的初步位置处在重叠区域中，控制电路360需要对两个充电区域311内的电子设备200的初步位置(xc，yc)进行重新校准。
[0109]
控制电路360可以将两个相邻的充电区域311的电子设备200设置于无线充电设备300的上表面的初步位置合并成一个电子设备200设置于无线充电设备300的上表面的初步位置，提高线圈检测电路320的准确性。在一个实施例中，控制电路360可以根据两个相邻的充电区域311的电子设备200设置于无线充电设备300的上表面的初步位置(xc，yc)，计算出两个相邻的充电区域311的一个电子设备200设置于无线充电设备300的上表面的初步位置(
△
xc，
△
yc)。具体计算方式如下：
[0110][0111]
控制电路360计算出的两个相邻的充电区域311的一个电子设备200设置于无线充电设备300的上表面的初步位置(
△
xc，
△
yc)处在两个相邻的充电区域311的重叠区域中，控制电路360可以按照设定规则，将两个相邻的充电区域311的电子设备200设置于无线充电设备300的上表面的初步位置(
△
xc，
△
yc)划分到两个相邻的充电区域311的一个充电区域311中，以便控制电路360后续控制两个相邻的充电区域311的一个的驱动模组350工作。
[0112]
在一个实施例中，控制电路360执行的设定规定，可以是：控制电路360可以根据电子设备200设置于无线充电设备300的上表面的初步位置与两个相邻的充电区域311的中心位置之间距离，选择出两个相邻的充电区域311中距离最短的充电区域311，将两个相邻的充电区域311的电子设备200设置于无线充电设备300的上表面的初步位置(
△
xc，
△
yc)划分到两个相邻的充电区域311中距离最短的充电区域311中。
[0113]
在一个实施例中，控制电路360执行的设定规定，可以是：控制电路360可以根据两个相邻的充电区域311与无线充电设备300的中心位置之间距离，选择出两个相邻的充电区域311中距离最短的充电区域311，将两个相邻的充电区域311的电子设备200设置于无线充电设备300的上表面的初步位置(
△
xc，
△
yc)划分到两个相邻的充电区域311中距离最短的充电区域311中。
[0114]
本技术实施例中，线圈检测电路320的相邻充电区域311中都有目标检测线圈。相邻充电区域311分为第一充电区域和第二充电区域。控制电路360根据两个充电区域311投影下目标检测线圈的电感变化值和目标检测线圈的位置信息，判断第一充电区域靠近第二充电区域的边缘是否有目标检测线圈，以及第二充电区域靠近第一充电区域的边缘是否有目标检测线圈。
[0115]
在一个实施例中，控制电路360确定第一充电区域靠近第二充电区域的边缘目标检测线圈时，根据第一充电区域靠近第二充电区域的边缘目标检测线圈的电感变化值、第二充电区域投影下目标检测线圈的电感变化值、第一充电区域靠近第二充电区域的边缘目标检测线圈的位置信息和第二充电区域投影下目标检测线圈的位置信息，确定第二充电区域内的驱动模组350的初步位置。
[0116]
在一个实施例中，控制电路360确定第二充电区域靠近第一充电区域的边缘目标检测线圈时，根据第二充电区域靠近第一充电区域的边缘目标检测线圈的电感变化值、第一充电区域投影下目标检测线圈的电感变化值、第二充电区域靠近第一充电区域的边缘目标检测线圈的位置信息和第一充电区域投影下目标检测线圈的位置信息，确定第一充电区域内的驱动模组350的初步位置。
[0117]
在一个实施例中，控制电路360确定第一充电区域靠近第二充电区域的边缘目标检测线圈和第二充电区域靠近第一充电区域的边缘目标检测线圈时，根据第一充电区域靠近第二充电区域的边缘目标检测线圈的电感变化值、第一充电区域靠近第二充电区域的边缘目标检测线圈的位置信息、第二充电区域靠近第一充电区域的边缘目标检测线圈的电感变化值和第二充电区域靠近第一充电区域的边缘目标检测线圈的位置信息，确定第一充电区域或第二充电区域投影下的驱动模组350的初步位置。
[0118]
本技术实施例中，控制电路350向各个发射线圈320发送检测信号之前，会向各个发射线圈320发送激励信号，让发射线圈320与电子设备200建立通信连接。在一个实施例中，发射线圈320的位置处在电子设备200的接收线圈210的最大通信范围内时，发射线圈320与电子设备200的接收线圈210建立通信连接。此时，控制电路350无需向各个发射线圈320发送检测信号，直接利用发射线圈320与电子设备200的接收线圈210间通信信号校正发射线圈320的位置。
[0119]
控制电路360确定出电子设备200的数量和电子设备200设置于无线充电设备300的上表面的初步位置，根据电子设备200的数量，确定生成相应数量的驱动信号。控制电路360根据电子设备200设置于无线充电设备300的上表面的初步位置，确定各个电子设备200下方的驱动模组350，并向各个电子设备200下方的驱动模组350发送驱动信号。驱动模组350在接收到驱动信号后，驱动模组350在充电区域311的俯视投影内移动，让驱动模组350移动到充电区域311内的电子设备200的初步位置。驱动模组350可以将发射线圈340移动到电子设备200设置于无线充电设备300的上表面的初步位置。控制电路340通过驱动模组350移动发射线圈340，让发射线圈340到电子设备200的接收线圈210的通信范围内。
[0120]
线圈检测电路320利用线圈检测电路320检测出的电子设备200设置于无线充电设备300的上表面的位置是有误差。每个充电区域311内的发射线圈340与充电区域311内的电子设备200之间存在偏移距离，无线充电设备100与电子设备200之间并不能以最大功率进行无线充电。
[0121]
控制电路360向驱动模组350发送驱动信号后，等待驱动模组350完成移动，让驱动模组350移动到线圈检测电路320确定的电子设备200的初步位置。控制电路360向设置于驱动模组350的发射线圈340发送通信连接信号，让发射线圈340与电子设备200的接收线圈210建立通信连接。驱动模组350驱动发射线圈340移动过程中，不断地靠近电子设备200设置于无线充电设备300的上表面的位置。发射线圈340移动到电子设备200的接收线圈210的通信范围内，发射线圈340会与电子设备200的接收线圈210建立通信连接，以便发射线圈340进一步校准电子设备200设置于无线充电设备300的上表面的位置。在其它实施例中，发射线圈340与电子设备200的接收线圈210之间通信方式可以是qi无线技术或其它通信技术。
[0122]
本技术实施例中，无线充电设备300响应于多个发射线圈340中至少一个发射线圈340的通信信号的信号强度的变化，让驱动模组350沿第一方向移动发射线圈340。无线充电设备300响应于发射线圈340在移动过程中的通信信号的强度与预设值的比较结果，停止移动发射线圈340。
[0123]
在一个实施例中，控制电路360完成发射线圈340与电子设备200的接收线圈210间建立通信连接后，会再次向驱动模组350发送驱动信号。驱动模组350在接收到控制电路360
发送的驱动信号后，让设置于驱动模组350的发射线圈340按照设定规则移动。
[0124]
发射线圈340在移动的过程中，不断地向控制电路360发送反馈信号，如qi协议设定的信号强度信息。控制电路360接收发射线圈340移动过程中的反馈信号，根据反馈信号计算出发射线圈340距离电子设备200的接收线圈210设置于充电区域311最近的位置。
[0125]
如图9所示，电子设备200的接收线圈210的最大通信半径为rx。无线充电设备300的发射线圈340与电子设备200的接收线圈210间无线充电的最大功率点为q(xq，yq)。发射线圈340的位置处在电子设备200的接收线圈210的最大通信范围内，发射线圈340的位置为o(xo，yo)。
[0126]
控制电路360控制驱动模组350移动中，控制电路360向驱动模组350发送驱动信号，让驱动模组350从位置o(xo，yo)移动到设定圆上，并在设定圆的圆周上移动。驱动模组350完成移动后，再次回到位置o(xo，yo)。发射线圈340在设定圆的圆周上移动过程中，控制电路360实时地接收发射线圈340发送的反馈信号。控制电路360根据发射线圈340的反馈信号中信号强度最大的反馈信号，确定出发射线圈340在设定圆的圆周的位置p(x
p
，y
p
)。
[0127]
控制电路360根据位置o(xo，yo)与位置p(x
p
，y
p
)，确定驱动模组350后续移动的第一方向。控制电路360向驱动模组350发送驱动信号，让驱动模组350从位置o(xo，yo)并沿着第一方向进行移动。发射线圈340在第一方向移动过程中，控制电路360实时地接收发射线圈340发送的反馈信号。发射线圈340开始移动时，发射线圈340不断地靠近电子设备200设置于无线充电设备300的上表面的位置。此时，发射线圈340向控制电路360发送的反馈信号的强度逐渐变大。
[0128]
本技术实施例中，控制单元360检测多个驱动模组350的发射线圈340的通信信号的信号强度，确定电子设备200位于一个充电区域的准确位置或准确位置设定范围内。在一个实施例中，发射线圈340沿着第一方向移动过程中，控制电路360接收到的反馈信号由小变大时，控制电路360向驱动模组350发送停止信号，让驱动模组350停止移动。此时，发射线圈340的位置为电子设备200设置于无线充电设备300的上表面的准确位置或准确位置设定范围内。
[0129]
本技术实施例中，相邻的两个充电区域311的发射线圈320的中心位置之间的距离定义为d1。相邻的两个充电区域311的电子设备200设置于无线充电设备300的上表面的位置之间的距离定义为d2。
[0130]
在一个实施例中，控制电路360确定距离d1大于距离d2时，会选择一个发射线圈340移动到电子设备200设置于无线充电设备300的上表面的位置。控制电路360根据距离d1与距离d2之间的差值，计算出另一个发射线圈340的位置，让另一个发射线圈340移动到电子设备200设置于无线充电设备300的上表面的位置的最近位置处。
[0131]
在一个实施例中，控制电路360确定距离d1大于距离d2时，控制电路360根据距离d1与距离d2，计算出两个发射线圈340的位置，让两个发射线圈340移动到电子设备200设置于无线充电设备300的上表面的位置的最近位置处。
[0132]
在其它实施例中，控制电路360可以对各个电子设备200附加优先级，如正在充电的电子设备的优先级高于不在充电的电子设备的优先级、处在无线充电设备300的上表面的中心位置的电子设备的优先级高于处在无线充电设备300的上表面的四周位置的电子设备的优先级、或者其它优先级。控制电路360选择一个发射线圈340移动到优先级高的电子
设备200设置于无线充电设备300的上表面的位置。
[0133]
本技术实施例提供的无线充电设备中各个部件的位置关系、数量、俯视截面的形状、结构等不限于上述实施例，凡在本技术原理下实现的技术方案均在本方案保护范围之内。说明书中任何的一个或多个实施例或图示，以适合的方式结合的技术方案均在本方案保护范围之内。
[0134]
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，其依然可以对前述各实施例中所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例中技术方案的精神和范围。

技术特征：

1.一种无线充电设备，其特征在于，包括：线圈检测电路和多个驱动模组，线圈检测电路包括多个检测线圈，每个驱动模组包括发射线圈，每个所述驱动模组分别用于带动所述发射线圈移动，其中：响应于所述线圈检测电路的多个检测线圈的感应信号，所述无线充电设备从所述多个驱动模组中选择一个驱动模组移动至所述电子设备的下方并为所述电子设备充电。2.根据权利要求1所述的无线充电设备，其特征在于，所述多个驱动模组中相邻的两个驱动模组的可移动区域不在一个平面上，所述相邻的两个驱动模组的可移动区域的至少部分区域重叠。3.根据权利要求1-2任意一项所述的无线充电设备，其特征在于，所述无线充电设备包括多个充电区域，所述多个充电区域分别对应所述多个驱动模组，每个充电区域的俯视投影下有至少一个检测线圈。4.根据权利要求3所述的无线充电设备，其特征在于，所述多个充电区域中相邻的两个充电区域的部分检测线圈重叠。5.根据权利要求1-4任意一项所述的无线充电设备，其特征在于，所述无线充电设备包括多个充电区域，所述多个充电区域中相邻的第一充电区域和第二充电区域的至少部分区域重叠，所述多个驱动模组中相邻的两个驱动模组分别对应第一充电区域和第二充电区域，其中：响应于所述第一充电区域和所述第二充电区域的重叠区域放置有所述电子设备，所述第一充电区域对应的驱动模组优先于所述第二充电区域对应的驱动模组移动。6.根据权利要求1-5任意一项所述的无线充电设备，其特征在于，根据所述多个驱动模组中发射线圈的感应信号，所述无线充电设备从所述多个驱动模组中选择一个驱动模组。7.根据权利要求1-6任意一项所述的无线充电设备，其特征在于，所述被选择的驱动模组用于：沿第一方向移动所述发射线圈；响应于所述发射线圈在移动过程中的通信信号的强度与第一预设值的比较结果，停止移动所述发射线圈。8.根据权利要求1-7任意一项所述的无线充电设备，其特征在于，所述无线充电设备包括控制单元，所述控制单元用于：响应于所述线圈检测电路的至少一个检测线圈的感应信号的强度大于设定阈值，从所述多个驱动模组中选择一个驱动模组。9.根据权利要求1-8任意一项所述的无线充电设备，其特征在于，所述控制电路用于：控制所述被选择的驱动模组的发射线圈与所述电子设备的接收线圈建立通信连接。10.根据权利要求9所述的无线充电设备，其特征在于，所述控制单元用于：响应于所述被选择的驱动模组中发射线圈的通信信号的强度大于所述第一预设值，控制所述多个驱动模组中的靠近所述电子设备的驱动模组停止移动。11.根据权利要求1-10任意一项所述的无线充电设备，其特征在于，所述线圈检测电路包括激励电路、激励电容、选通电路、电压采样电路、模拟数字转换器和多个检测线圈，所述激励电路与所述激励电容电连接，用于响应激励信号，向所述激励电容传输所述电信号；
所述选通电路与所述激励电容电连接，所述选通电路的多个输出端分别与所述多个检测线圈电连接，用于响应选通信号，并根据所述选通信号让所述激励电容输入的所述电信号按照设定规则依次输入所述各个检测线圈；所述电压采样电路与所述激励电容耦合，用于对所述激励电容进行电压采样；所述模拟数字转换器与所述电压采样电路耦合，用于将所述电压采样电路输出的模拟信号转换成数字信号。12.根据权利要求1-11任意一项所述的无线充电设备，其特征在于，检测线圈的半径小于所述无线充电设备的发射线圈与所述电子设备的接收线圈之间的通信半径；或者，检测线圈的边长的一半长度小于所述无线充电设备的发射线圈与所述电子设备的接收线圈之间的通信半径。

技术总结

一种无线充电设备，包括有线圈检测电路、控制电路、多个发射线圈和多个驱动模组。控制电路根据线圈检测电路的各个检测线圈的感应信号，计算出各个电子设备放置于无线充电设备的位置。控制电路驱动各个发射线圈移动到各个电子设备放置于无线充电设备的位置，减小电子设备的接收线圈与无线充电设备的发射线圈之间偏移距离，提高无线充电设备的无线充电的功率。控制电路再次驱动各个驱动发射线圈按照设定路径移动，并实时接收各个发射线圈与电子设备间的通信信号。控制电路将发射线圈移动到发射线圈与电子设备间的通信信号强度最大的位置，让电子设备的接收线圈与无线充电设备的发射线圈之间偏移距离最小，无线充电设备的无线充电功率达到最大。充电功率达到最大。充电功率达到最大。